Entrevista a Eduardo López, investigador en el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial y socio de AIHRE
Eduardo López González es doctor ingeniero industrial por la Universidad de Sevilla y forma parte del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) desde 1990, donde ha desarrollado una amplia carrera investigadora en el campo de las tecnologías del hidrógeno y las pilas de combustible. Su trabajo se ha centrado en aspectos clave como el almacenamiento de hidrógeno, la definición y validación de procedimientos de ensayo para pilas de combustible de membrana de intercambio protónico (PEMFC), la producción de hidrógeno a partir de energías renovables, la seguridad en sistemas de almacenamiento y la evaluación de combustibles alternativos para un transporte más sostenible.
A lo largo de su trayectoria, ha participado en numerosos proyectos europeos y nacionales, consolidándose como una de las voces expertas en el avance tecnológico del hidrógeno en España y Europa.
- ¿Cómo contribuye la experiencia acumulada por el INTA en proyectos nacionales e internacionales al trabajo que realizáis en AIHRE?
El INTA cuenta con una larga experiencia en la evaluación y demostración de tecnologías de hidrógeno aplicadas a diferentes sectores, tanto en aplicaciones móviles como estacionarias. De hecho, en las instalaciones de Laboratorio de Energía del INTA en Huelva se diseñó, construyo y evaluó la primera planta de producción de hidrógeno solar de España, y una de las primeras de Europa. Esta planta progresivamente se fue ampliando y actualizando, incorporando nuevos sistemas de almacenamiento de energía eléctrica y térmica, en configuraciones híbridas, que permiten optimizar la gestión del recurso renovable disponible y satisfacer las necesidades energéticas del usuario final, ya sea en forma de energía eléctrica o térmica para aplicaciones estacionarias, o hidrógeno/electricidad para movilidad.
Toda esta experiencia en el diseño, dimensionado, desarrollo, evaluación y validación experimental de modelos se está aplicando en las diferentes actividades que configuran el proyecto AIHRE, en el ámbito de la producción, almacenamiento y utilización de hidrógeno, en colaboración con el resto de socios del proyecto.
- Tras más de tres décadas trabajando en tecnologías del hidrógeno y pilas de combustible. ¿Qué evolución destacarías en este campo desde los años 90 hasta hoy?
El avance tecnológico en determinados sectores ha sido enorme. Por ejemplo, la utilización de pilas de combustible en automoción ha experimentado un importante desarrollo en términos de tamaño, peso, fiabilidad, etc., no solo a nivel de stacks, sino también a nivel de componentes en el balance de planta. Este desarrollo ha permitido que se abran oportunidades reales a estas tecnologías en aplicaciones como submarinos o vehículos no tripulados. Hemos visto como la tecnología de membrana de polímero sólido ha llegado a ser predominante en aplicaciones de baja temperatura, especialmente movilidad, y la de óxido sólido en alta temperatura, como aplicaciones estacionarias con cogeneración de electricidad y calor, quedándose por el camino otras tecnologías de pila de combustible que en su momento parecían prometedoras.
También la producción de hidrógeno mediante electrolisis ha experimentado un notable avance, especialmente en el desarrollo de electrolizadores con electrolito de membrana de intercambio de protones (PEM). La tecnología de electrolito de membrana de intercambio de aniones (AEM) está también disponible comercialmente, aunque aún debe mejorar notablemente su durabilidad para competir de forma efectiva con otras tecnologías más consolidadas, como la PEM o la alcalina. En el caso de los electrolizadores alcalinos, aunque su desarrollo pueda parecer menor en los últimos años en comparación con la tecnología PEM, jugarán aún un importante papel en el previsible desarrollo de plantas de producción de hidrógeno a gran escala, principalmente gracias a sus menores costes (a día de hoy) y madurez tecnológica.
- ¿Qué aspectos técnicos (producción, almacenamiento, seguridad, integración en sistemas energéticos) consideras hoy más críticos para consolidar la economía del hidrógeno?
En relación con la pregunta anterior, la producción de hidrógeno mediante electrólisis y su utilización en determinadas tecnologías de pila de combustible ha alcanzado un elevado nivel de madurez tecnológica que permite su comercialización y aplicación con adecuadas garantías y a gran escala en diferentes campos, aunque aún se deba mejorar en aspecto como el coste o la durabilidad. En mi opinión, el principal cuello de botella que hay que desarrollar para consolidar estos sectores y consolidar una verdadera economía del hidrógeno es el almacenamiento, transporte y distribución de hidrógeno. En la mayoría de las aplicaciones, las plantas de producción de hidrógeno, en particular con energía renovable, no estarán en las proximidades de los centros de consumo, ya sea para movilidad, generación de energía o aplicaciones industriales. Esto implica la necesidad de disponer de sistemas de almacenamiento de hidrógeno seguros, de gran capacidad, coste reducido y mínimas pérdidas tanto en las plantas de producción como en las de consumo, y unir estas instalaciones mediante adecuados sistemas de transporte y distribución de hidrógeno puro, o de portadores que permitan una eficiente y económica formación y descomposición (o hidrogenación/deshidrogenación).
A menor escala, el desarrollo y evaluación de sistemas de almacenamiento/generación a bordo de hidrógeno para aplicaciones móviles sigue siendo un gran reto para la implantación de las pilas de combustible en estas aplicaciones, a pesar de los avances realizados en los vehículos comerciales existentes.
Adicionalmente, otro aspecto a mejorar sería la gestión de grandes instalaciones de producción de hidrógeno, incluyendo la posible combinación de diferentes tecnologías de electrolisis e incluso la hibridación con otras tecnologías de producción de hidrógeno como la gasificación de biomasa.
- ¿Qué oportunidades abre el hidrógeno renovable para la región POCTEP en términos de innovación y competitividad?
A nivel europeo se contemplan dos zonas en las que se prevé que el coste del hidrógeno renovable pueda llegar a ser competitivo con el hidrógeno producido con combustibles fósiles, dependiendo por supuesto de otros factores geopolíticos. Estas zonas son la península escandinava y la ibérica. En la península ibérica, la región POCTEP comprende la mayor parte de las zonas que ofrecen mejores condiciones para la generación de hidrógeno renovable de origen renovable mediante electrólisis, sin olvidar el potencial existente para la generación de hidrógeno a partir de biomasa. Estos factores hacen que la región POCTEP pueda jugar un papel muy relevante en la producción y suministro de hidrógeno renovable a usuarios finales localizados en otros puntos de España o Europa. En este sentido, la previsión existente de grandes infraestructuras para el transporte de hidrógeno a lo largo de toda la región, con conexiones con Portugal, la hacen muy atractiva para la implantación de grandes plantas de producción de hidrógeno, a lo que se une la existencia de importantes puertos con capacidad para procesar y exportar, ya sea como hidrógeno u otros portadores, parte de esta producción a los principales centros de consumo.
Sin embargo, estas potenciales ventajas pueden hacer de la región POCTEP un centro de exportación de energía, sin que el hecho de poder disponer de un vector energético a un coste competitivo, complementario a la energía eléctrica, repercuta en la transformación de los sectores económicos e industriales de la región, especialmente en aquellos cuya reducción de emisiones es difícil de abordar con la electrificación. El proyecto AIHRE pretende colaborar en esta transformación, contribuyendo a que la región POCTEP se beneficie también de este enorme potencial de generación de hidrógeno renovable y de las infraestructuras existentes y previstas, y que se cree localmente un valor añadido que tenga un impacto positivo en industrias, administraciones y usuarios finales. La identificación de casos de uso representativos, y el análisis de cómo se podrían adaptar a las tecnologías de hidrógeno disponibles, permitirá mostrar a agentes relevantes en la región, de forma realista, cómo se podría plantear esta transición, cuáles serían sus costes y que barreras (técnicas, regulatorias, legislativas, etc.) se ha identificado y es necesario abordar.
Proyectos como AIHRE generan conocimientos e información para ayudar a empresas y administraciones en la elaboración de adecuadas estrategia y objetivos en sus procesos de descarbonización, contemplando diferentes escenarios y análisis de sensibilidad, pudiéndoles ofrecer ventajas significativas en términos de innovación y competitividad.
- ¿Qué papel puede jugar una institución como el INTA en la transición hacia un modelo energético más sostenible?
El INTA es un Organismo Público de Investigación. Entre sus objetivos se tienen la generación de conocimiento, el fomento de la innovación y la transferencia de los avances científicos y técnicos a los sectores socioeconómicos y a la sociedad en general. En particular, el Laboratorio de Energía de El Arenosillo, en Huelva, lleva más de 30 años colaborando con empresas, administraciones, universidades y otros centros de investigación en el desarrollo y demostración de tecnologías y servicios que contribuyan a la implantación de las energías renovables, a una mayor eficiencia energética y uso racional de la energía, y a la reducción de emisiones de CO2 y contaminantes. En nuestro Laboratorio realizamos fundamente investigación aplicada, siempre con un claro objetivo de aplicación final y teniendo en cuenta los requisitos de los usuarios finales. Así, colaboramos con los suministradores de tecnologías y servicios, ya sean empresas, universidades o centros de investigación, en la mejora y optimización de sus productos, incrementando su nivel de madurez tecnológica y estar preparado para una posible comercialización, en caso de existir un mercado que demande este producto o servicio.
En nuestro Laboratorio no solo nos centramos en las tecnologías de hidrógeno, sino que tratamos de satisfacer las necesidades de los usuarios finales con las mejores tecnologías disponibles, en la actualidad y en el corto plazo, proponiendo en ocasiones soluciones que combinan diferentes tecnologías de generación, almacenamiento y gestión de energía, como puede ser el caso de tecnologías de hidrógeno y baterías. Con nuestras instalaciones experimentales, prototipos y proyectos de demostración queremos ofrecer información real sobre las ventajas, y también las barreras, de estas tecnologías, de forma que los potenciales usuarios puedan tomar decisiones e incorporarlas en sus estrategias de movilidad, reducción de emisiones, planes de eficiencia y diversificación energéticas, políticas comerciales y de mercado, participación en futuros proyectos de I+D+i, etc.
En este objetivo, es fundamental la colaboración con una extensa red de socios, establecida a lo largo de muchos años y numerosos proyectos, que complementan con sus capacidades y experiencia las que puede ofrecer el INTA para satisfacer los requerimientos de los usuarios finales de estas tecnologías y la sociedad en su conjunto.
- Para terminar, ¿qué reflexión personal harías sobre el potencial del hidrógeno como motor de cambio en la transición energética y sobre el valor de proyectos colaborativos como AIHRE?
El hidrógeno renovable tiene un gran potencial en el proceso de transición energética hacia una economía libre o baja en emisiones de CO2. Sin embargo, debemos tener siempre en cuenta que el hidrógeno no es la solución para todos los desafíos y aplicaciones, sino que debe ser contemplado de forma objetiva como un vector complementario de la electricidad de origen renovable. Así, habrá soluciones en las que el uso directo de electricidad será la mejor opción, otras en las que la solución más adecuada se basará en tecnologías de hidrógeno, y otras en las que la solución óptima se basará en una combinación de sistemas de almacenamiento basados en baterías y tecnologías de hidrógeno, con adecuados sistemas de gestión y control.
En mi opinión, es importante no crear falsas expectativas alrededor del hidrógeno renovable, sobre todo en estas fases iniciales de desarrollo del mercado, que puedan llevar a sembrar posteriormente dudas sobre su viabilidad real. Creo que los expertos y las entidades con experiencia y trayectoria en este sector tienen la importante responsabilidad de transmitir a los agentes involucrados, sobre todo industrias y administraciones, qué sectores y aplicaciones pueden verse beneficiados del uso de hidrógeno renovable, y en qué medida, así como las condiciones que deben darse para que este potencial tenga un impacto real y positivo en dichos sectores. Esto incluye tratar de moderar y dar rigor a los mensajes políticos que, en ocasiones, pecan de optimismo no justificado, ligereza o desconocimiento del sector, y pueden contribuir a esas falsas, o exageradas, expectativas antes mencionadas.
Como he dicho anteriormente, el hidrógeno tiene su nicho, y es muy importante. Se trata de definir con detalle ese nicho y cómo aprovechar las oportunidades de negocio que ofrece. En esta línea, proyectos colaborativos como AIHRE, con un enfoque muy interdisciplinar pero claramente orientado a aplicaciones finales y modelos de negocio, ofrecen resultados y experiencias muy relevantes a la hora de dar a conocer los potenciales beneficios del hidrógeno renovable en la región, así como identificar las barreras que pueden limitar este desarrollo. La metodología utilizada en el proyecto, en la que se combinan herramientas preliminares de dimensionado de instalaciones; modelos y herramientas de simulación de instalaciones de demostración, ensayos y demostraciones en instalaciones experimentales de tecnologías de producción, almacenamiento y utilización de hidrógeno; análisis técnico, económico y medioambiental de diferentes casos de uso, con herramientas y metodologías aplicables a otros que puedan ser relevantes en la zona POCTEP, etc. Para alcanzar estos resultados, es fundamental la colaboración de diversas entidades, con un elevado nivel de conocimiento y experiencia en este sector, como las que participan en el proyecto. Solo la cooperación y la coordinación entre los socios pueden garantizar el éxito del proyecto, y que sus logros no se queden en meros documentos y reuniones, sino que tengan un impacto efectivo y duradero en empresas, administraciones y entidades que puedan beneficiarse de estos resultados.
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